AIとIoTによる自動化で作物にも環境にも最適な潅水・施肥を実現

株式会社ルートレック・ネットワークス

業種：情報通信業

掲載日	2023年6月21日
適応分野	農業・林業・水産業／水環境・水資源

会社概要

株式会社ルートレック・ネットワークスは、2005年の創業以来培ってきたM2M/IoT技術を基に、2010年 総務省 広域連携事業の「ICTを利活用した食の安心安全構築事業」を契機に、明治大学黒川農場との共同研究により、スマート農業事業に参入。2015年にAI潅水施肥システム「ゼロアグリ」を正式リリース、2018年には、第4回日本ベンチャー大賞（農業ベンチャー賞 農林水産大臣賞）を受賞、同年 経済産業省よりJ-Startup企業、内閣府官邸 先進的技術プロジェクト「Innovation Japan」にも選出されている。

気候変動による影響

気候変動による干ばつは、今後さらに頻度と強度を増して発生すると予想されるため、安定的な水供給に影響を及ぼすことが危惧される。食料需給問題への解決策として、農産物の生産性の向上を図るためには、大量の水と肥料が必要である。また、化学肥料による地下水汚染やCO₂排出も課題となっており、農林水産省は、みどりの食料システム戦略により、2030年に化学肥料の使用量を20％削減するとしている。

今後、持続可能な農業を営むためには、無駄のない適切な量の水と肥料で、高い生産性を保つことが求められる。

適応に関する取り組み

当社は、明治大学と共同で水やり（潅水）と施肥を自動で行えるＡＩ潅水施肥制御システム「ゼロアグリ」を開発した。この装置は、パイプハウスの施設園芸に導入可能である。「ゼロアグリ」は下記の機能を有する（図1）。

• 土中のセンサーで取得した土壌水分量の情報をクラウドに送信（注、図２）
• 蓄積されたセンサーデータと日射予報をもとに、農作物が1日に要求する蒸散量をAIが推測し、最適な液肥供給量・濃度を算出
• 点滴チューブを通じて最適な量の潅水・施肥を実施
• 生産者が土壌の状態や潅水・施肥の実施量、CO₂排出推定量、システムの稼働状況をスマホなどで確認可能（図３）
• 自動制御のための目標値設定に、生産者自身の経験則に基づく設定値を反映することも可能

従来の潅水は、一度に大量の水を手動バルブで供給するため、作物に大きなストレスがかかるものであった。「ゼロアグリ」を活用することによって下記2点のメリットを得ることが可能である。

• 土壌水分量を安定して管理できるため、作物に与えるストレスが少なくて済み、収量と品質の向上につながる
• 手動では難しい高精度な管理が可能で、使用する水・肥料の量を最小限に抑制することができる。

なお、2013年に提供を開始したこの「ゼロアグリ」は、全国で累計360台以上が導入されている。

効果／期待される効果等

「ゼロアグリ」は、蓄積されたデータを元にAIが潅水や施肥の量を管理するため、経験が少なくても品質の高い作物を安定的に育てることができる。さらに自動化と遠隔管理の実現によって、夏季の熱中症リスクの軽減や労働時間の短縮等、生産者の負担軽減ができる。このような負担軽減と生産性向上が、農業の担い手不足の解決に繋がる可能性もある。また、環境面においては、節水だけではなく、施肥の精密制御により、化学肥料の削減を行い、硝酸性窒素による地下水汚染を防ぎ、更に土壌からのCO₂発生を抑制して、カーボンニュートラルに貢献する。

自社関連サイト

• 株式会社ルートレック・ネットワークス
• 株式会社ルートレック・ネットワークス　「ゼロアグリ」サービスサイト